2.Классификация вычислительных сетей

 Вычислительная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных между собой с помощью каналов связи в единую систему и использующих общие ресурсы.В зависимости от средств связи и по территориальному признаку компьютерные сети делятся на:-локальные -региональные -глобальные.По способу доступа к информации сети бывают: -открытые (общедоступные) -закрытые (корпоративные).

Локальная сеть - это вычислительная сеть, которая объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной сети (2 - 2,5 км).

Региональная сеть - это вычислительная сеть, которая связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга (десятки - сотни километров).

Глобальная сеть - это вычислительная сеть, которая объединяет абонентов, расположенных в различных странах и даже континентах.

Сервер - это компьютер, выделенный для обработки запросов от всех подсоединенных рабочих станций, предоставляющий доступ к общим сетевым ресурсам (базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и т. д.).В зависимости от разделяемых ресурсов серверы делятся на:-файл-сервер (дисковая память)

-факс-сервер-сервер приложений-почтовый сервер (для организации почтовой связи) и др.

Рабочая станция (клиент) - это компьютер, с помощью которого пользователь получает доступ ко всем ресурсам сети.Компьютер, подключенный к вычислительной сети, может быть либо рабочей станцией либо сервером, в зависимости от выполняемых им функций.В компьютерных сетях могут быть реализованы два способа обработки данных:-централизованная (центральная ЭВМ или Host-компьютер, все запросы идут к ней, и обработка ведется на ней);-распределенная "клиент-серверная" (клиентская часть программы делает запрос серверу, на нем производится обработка запроса и передача ответа клиенту).Такое разделение в сети на клиента и сервер позволяет эффективно использовать технологию "клиент/сервер". В этом случае приложение делится на две части: клиентскую и серверную. Один или несколько мощных компьютеров сети конфигурируются как серверы приложений, на них выполняются серверные части приложений. Клиентские части выполняются на рабочих станциях, именно на них формируются запросы к серверам приложений и обрабатываются полученные результаты.

2.Классификация лвс

В качестве классифицирующих признаков ЛВС используются такие категории, как сфера применения, функциональное назначение, размеры, вид трафика, топология, физическая среда, метод доступа к среде, используемое программное обеспечение.

Физическая среда представляет собой физический материал, на котором размещается и по которому передается информация:

-витая пара; -многожильный кабель; -коаксиальный кабель; -волоконно-оптический кабель; -радиоканал; -инфракрасный канал;

-микроволновый канал. При выборе типа физической среды учитывают следующие показатели: -стоимость монтажа и обслуживания; -скорость передачи информации; -ограничения на величину расстояния передачи информации без дополнительных усилителей; -безопасность передачи данных. Главная проблема заключается в одновременном обеспечении этих показателей. Например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных, при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость.Характеристики наиболее распространенных типов физической среды ЛВС приводятся в следующей таблице: Витая пара Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение, называемое "витой парой" (twisted pair). Конструктивно такая среда представляет из себя оболочку, внутри которой содержится одна или несколько свитых в виде спирали пар проводников. Витая пара позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и простота монтажа. Обычно применяются в кольцевых сетях с использованием усилителей, или повторителей (repeater). Для повышения помехозащищенности информации часто используют экранированную витую пару, т.е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку, подобно экрану коаксиального кабеля. Это увеличивает стоимость витой пары и приближает ее по цене к коаксиальному кабелю. Достоинства: -надежность; -простота конструкции и монтажа; -низкая цена. Недостатки: -простота несанкционированного доступа; -чувствительность к электромагнитным помехам. Многожильные кабелиОтдельные жилы такого кабеля могут использоваться для различных целей. Передача данных по параллельным линиям увеличивает пропускную способность среды, что позволяет увеличить скорость передачи по всему кабелю. При этом скорость передачи по одному проводу сохраняется небольшой, что снимает проблемы отражения сигналов, упрощает и удешевляет схемы интерфейсов. Недостатки:-необходимость экранирования; -высокая стоимость. Коаксиальный кабельСостоит из центрального проводника, окруженного слоем изоляционного материала, проводящего экрана и внешней оболочки. Экранирование помогает решить проблемы с излучением проводников, так как провод может действовать как антенна. Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Достоинства: -надежность; -простота конструкции; -умеренная масса. Существует несколько модификаций коаксиального кабеля. Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передачи информации в базисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется повторитель. Поэтому суммарное расстояние при передаче информации увеличивается до 10 км. Для вычислительных сетей с конфигурацией "шина" или "дерево" коаксиальный кабель должен иметь на конце согласующий резистор (терминатор). Ethernet-кабель также является коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют еще "толстый Ethernet" (thick Ethernet) или "желтый кабель" (yellow cable). Он использует 15-контактное стандартное включение. Вследствие помехозащищенности является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Максимально доступное расстояние без повторителя не превышает 500 м, а общая протяженность сети Ethernet составляет около 3000 м. Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, использует в конце лишь один нагрузочный резистор. Более дешевым, чем "толстый Ethernet", является Cheapernet-кабель, или, как его часто называют, "тонкий Ethernet" (thin Ethernet). Это также 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в десять миллионов бит в секунду. При соединении сегментов Сhеарегnеt-кабеля также требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и требуют минимальных затрат при наращивании. Соединения сетевых плат производится с помощью широко используемых малогабаритных байонетных разъемов (СР-50). Дополнительного экранирования не требуется. Кабель присоединяется к ПК с помощью тройниковых соединителей (T-connectors). Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может достигать максимум 300 м, а общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеле составляет около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet расположен на сетевой плате и используется как для гальванической развязки между адаптерами, так и для усиления внешнего сигнала Волоконно-оптический кабель Проводящей средой кабеля является сверхпрозрачное стекловолокно. Такой тип среды называют также оптопроводником или стекловолоконным кабелем. Применяется в кольцевой и звездообразной конфигурациях ЛВС. Скорость распространения информации по ним достигает нескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление - более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. Конструкция кабелей предусматривает противоподслушивающую защиту, так как техника ответвлений в волоконно-оптических кабелях очень сложна. Достоинства: -высокая скорость передачи; -высокая помехозащищенность; -защита от несанкционированного доступа. Недостатки: -высокая стоимость; -сложность подключения новых станций; -невозможность передачи электроэнергии для питания повторителей; -ослабление сигналов; -однонаправленность передачи. Эфир Физическая среда может быть организована в виде радио-, инфракрасных и микроволновых каналов. Радиоканалы. Мало используются в ЛВС из-за экранированности зданий, узкой полосы частот, низких скоростей. Достоинством является отсутствие кабелей, и следовательно, возможность обслуживать мобильные станции. Инфракрасный канал. Основное достоинство - нечувствительны к электромагнитным помехам. Недостаток такого канала ? работа только на расстоянии прямой видимости. Микроволновый канал. По сравнению с инфракрасными каналами микроволновые обеспечивают более высокую скорость на расстоянии 15-20 км (при прямой видимости).

2.1. Лока́льная вычисли́тельная сеть (ЛВС, локальная сеть, сленг. локалка; англ. Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным. Локальная сеть (Local Area Network — LAN) состоит из компьютеров, сетевых адаптеров (network interface cards), периферийных устройств, среды передачи данных по сети и других сетевых устройств. В локальной сети логически и физически объединены данные, локальная связь и вычислительное оборудование.Типичными технологиями локальных сетей являются следующие:1. Ethernet;2. Token Ring;3. FDDI.

Local Area Network - локальная сеть. Группа компьютеров, расположенных на относительно небольшом расстоянии и соединённых определённым образом, с целью обмена данными и пользования общими ресурсами (принтеры, Интернет и др). Существует несколько технологий построения сетей. Одной из самых распространённых является Ethernet.LAN, Local Area Network - ЛВС, локальная вычислительная сеть. Связывает устройства (такие, как ПК, серверы и концентраторы), покрывая сравнительно небольшие площади (обычно не больше этажа или в крайнем случае здания). ЛВС характеризуются высокой скоростью передачи данных на короткие участки. Для построения ЛВС широко применяются технологии Ethernet, FDDI и Token Ring.Локальная вычислительная сеть, ЛВС, Локальная сеть (англ. Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояние более 14 000 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такое расстояние, подобные сети относят к локальным.

Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.ГКС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Некоторые ГКС построены исключительно для частных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГКС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом коммутатор связывается с остальными частями ГКС. Основными используемыми протоколами являются TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Frame Relay. Ранее был широко распространён протокол X.25, который может по праву считаться прародителем Frame Relay. Описание Связывает компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для стойкой передачи дискретных данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных сетях. Отличие глобальной сети от локальной Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом, у них в принципе не может быть гарантировано скорым. В глобальных сетях намного более важно не качество связи, а сам факт ее существования. Правда, в настоящий момент уже нельзя провести четкий и однозначный предел между локальными и глобальными сетями. Большинство локальных сетей имеют выход в глобальную сеть, но характер переданной информации, принципы организации обмена, режимы доступа к ресурсам внутри локальной сети, как правило, сильно отличаются от тех, что приняты в глобальной сети. И хотя все компьютеры локальной сети в данном случае включены также и в глобальную сеть, специфику локальной сети это не отменяет. Возможность выхода в глобальную сеть остается всего лишь одним из ресурсов, поделенным пользователями локальной сети. Крупнейшие ГКС Internet, FidoNet

2.2. Сети корпораций, и отделов. Сети отделов - это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия. Эти сотрудники решают некоторые общие задачи, например, ведут бухгалтерский учет или занимаются маркетингом. Считается, что отдел может насчитывать до 100-150 сотрудников.Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Обычно сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более тридцати пользователей (рис. 1). Сети отделов обычно не разделяются на подсети. В этих сетях локализуется большая часть трафика предприятия. Сети отделов обычно создаются на основе какой-либо одной сетевой технологии – Ethernet. Задачи управления сетью на уровне отдела:1. Добавление новых пользователей 2. Устранение простых отказов 3.  Установка новых версий программного обеспечения.

Корпоративные сети называют также сетями масштаба предприятия, что соответствует дословному переводу термина «enterprise-wide networks», используемого в англоязычной литературе для обозначения этого типа сетей. Сети масштаба предприятия (корпоративные сети) объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Они могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент. Число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов - сотнями, расстояния между сетями отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей (рис. 1.3). Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются разнообразные телекоммуникационные средства, в том числе телефонные каналы, радиоканалы, спутниковая связь. Корпоративную сеть можно представить в виде отдельных локальных сетей, связанных между собой. Непременным атрибутом такой сложной и крупномасштабной сети является высокая степень гетерогенности - нельзя удовлетворить потребности тысяч пользователей с помощью однотипных программных и аппаратных средств. В корпоративной сети обязательно будут использоваться различные типы компьютеров - от мэйнфреймов до персоналок, несколько типов операционных систем и множество различных приложений. Неоднородные части корпоративной сети должны работать как единое целое, предоставляя пользователям по возможности прозрачный доступ ко всем необходимым ресурсам.

2.3. Сети LAN, тенденции к сближению За счет новых сетевых технологий и нового оборудования, рассчитанного на более качественные линии связи, скорости передачи данных в уже существующих коммерческих глобальных сетях нового поколения приближаются к традиционным скоростям локальных сетей (в сетях frame relay сейчас доступны скорости 2 Мбит/с), а в глобальных сетях АТМ и превосходят их, достигая 622 Мбит/с.В результате службы для режима on-line становятся обычными и в глобальных сетях. Наиболее яркий пример - гипертекстовая информационная служба World Wide Web, ставшая основным поставщиком информации в сети Internet. Ее интерактивные возможности превзошли возможности многих аналогичных служб локальных сетей, так что разработчикам локальных сетей пришлось просто позаимствовать эту службу у глобальных сетей. Процесс переноса служб и технологий из глобальных сетей в локальные приобрел такой массовый характер, что появился даже специальный термин - intranet-технологии (intra - внутренний), который обозначает служб используемых во внешних сетях для внутренних – локальных. Локальные сети перенимают у глобальных сетей и транспортные технологии. Все новые скоростные технологии поддерживают работу по индивидуальным линиям связи. Для организации индивидуальных линий связи используется специальный тип коммуникационного оборудования - коммутаторы. Коммутаторы локальных сетей соединяются между собой по иерархической схеме, подобно тому, как это делается в телефонных сетях: имеются коммутаторы нижнего уровня, к которым непосредственно подключаются компьютеры сети, коммутаторы следующего уровня соединяют между собой коммутаторы нижнего уровня и т. д. Коммутаторы более высоких уровней обладают, как правило, большей производительностью и работают с более скоростными каналами, уплотняя данные нижних уровней.

3.Предпроектное обследование объекта. Обследование предприятия осуществляется на предпроектной стадии создания ЛВС. Предпроектная стадия создания сети является первой по созданию сети и заключается во всестороннем обследовании системы управления предприятием и выработки решений по внедрению ЛВС и, как результат этого, совершенствования его системы управления. Целью обследования является получение исходных данных для выполнения курсового проекта в необходимом и достаточном составе и объеме, фиксация требований пользователей, функций, ограничений и возможностей сети. Профессионально выполненное обследование во многом определяет успех проекта, а результаты грамотно и тщательно выполненного анализа данных обследования и сами данные, полученные в результате обследования, являются фундаментом будущего проекта. Обследование предприятия осуществляется на основании следующих документов:- договор о проведении работ по обследованию;- приказ по предприятию о начале работ по обследованию предприятия и назначении ответственных исполнителей;

- утвержденный календарный план-график и программа проведения совместных работ. Чтобы собрать необходимые исходные данные Исполнителю в процессе сбора необходимо контактировать с определенными структурными подразделениями предприятия, представителями которых являются, как правило, ведущие специалисты подразделений. Чтобы не отвлекать их от производственного процесса необходимо тщательно продумать процесс общения с ними и перечень вопросов, которые повторно бывает трудно осуществить. В процессе общения не следует также забывать о том, что и специалисты структурных подразделений тоже со своей стороны оценивают уровень квалификации Исполнителя по составу и характеру задаваемых вопросов. Последовательность работ, выполняемых в процессе общения представителей Исполнителя с подразделениями и специалистами Заказчика для получения исходных данных определяется программой обследования, которая утверждается руководством предприятия. Программа обследования представляет собой план работ и перечень вопросов, ответы на которые достаточно полно характеризуют производственно-хозяйственную деятельность предприятия в целом и отдельных его подразделений, что способствуют определению основных параметров сети. Содержание программы определяется задачами разработки сети. Данные, полученные в результате обследования, служат основой для:- разработки рекомендаций по совершенствованию существующей системы управления на основе сети;- выработки решения о составе задач, подсистем и подразделений, охватываемых сетью;- разработки исходного варианта топологии сети;

- определения показателей оценки сети;- определения методов оценки эффективности сети;- составления технического задания на создание ЛВС.

В процессе обследования определяются характер и масштабы производства предприятий в целом и его подразделений, число ступеней иерархии управления и общая структура производства и управления на предприятии.Результаты обследования оформляются в виде отчета, содержащего текстовую и графическую части материала, в котором указываются все выясненные в процессе анализа недостатки существующей системы управления и пути их устранения. Результаты обследования и выполненного на их основе анализа должны быть представлены на рассмотрение руководства предприятия или специальной экспертной комиссии. Обсуждение, результатов целесообразно организовать с участием необходимых представителей подразделений предприятия и представителей исполнителя работ по проектированию сети. Итоги обсуждения должны быть зафиксированы в специальном документе. По результатам обсуждения отчет об обследовании предприятия согласуется и утверждается Сторонами и в дальнейшем используется для разработки технического здания (ТЗ), а также в процессе проектирования сети в качестве рабочего материала. ТЗ, после его согласования и утверждения является техническим условием и одновременно юридическим документом, являющимся основным для выполнения работ по проектированию сети. Следующими важными документами для выполнения дальнейших работ по внедрению сети являются:- договор о проведении работ по внедрению (реформированию, модификации) сети;- приказ по предприятию о начале работ по внедрению сети на предприятии и назначении ответственных исполнителей;- утвержденный календарный план-график проведения совместных работ. Обследование проводится по заранее разработанному плану и программе.

3.1.Этапы, содержание работ, формы завершения проектных работ Обследование предприятия рекомендуется выполнять в следующейпоследовательности:1.Анализируется организационная структура (схема) предприятия. На основе ранее произведенной автоматизации бизнес-процессов анализируется степень охвата автоматизацией подразделений предприятия, проблемы передачи и хранения информации, планы развития предприятия в части формирования единого информационного пространства и др. вопросы информатизации. В результате анализа на схеме на основании решения совместного совещания руководства предприятия и главных специалистов (руководителей подразделений) выделяются структурные подразделения, для которых необходима разработка ЛВС или модернизация действующей. Схема с отмеченными подразделениями подписывается руководством предприятия, ответственными представителями Сторон и главными специалистами предприятия. После чего по предприятию издается приказ о начале обследования.2. Далее уточняется перечень функций, закрепленных за каждым подразделением предприятия.3. По должностным инструкциям уточняется перечень функций, выполняемых каждым сотрудником подразделения.4. Для каждой функции предварительно определяется состав входных и выходных документов. 5. Заполняется таблица №ДДД: кем входные документы заполняются и в каком структурном подразделении, 6. ИНФОРМАЦИОННО: уточняется как фиксируется процесс передачи/приема документа. Если эта операция отсутствует, то ее необходимо ввести приказом по предприятию для всех структурных подразделений. Из этого простого на первый взгляд действия могут следовать выводы о необходимости участия каждого документа в производственной деятельности и необходимости их формирования. В результате чего могут ликвидироваться некоторые документы, а информация из них перейдет в другие документы, изменив их форму, содержание и даже назначение.7. ИНФОРМАЦИОННО: уточняются данные в таблице № ДДД: откуда и когда получает входные документы сотрудник подразделения. Это выясняется из должностной инструкции или из результатов собеседования с сотрудниками подразделения.8. ИНФОРМАЦИОННО: выясняется возможность появления дополнительной информации: если документы приходят позже регламентированного срока, то возможно ли их использование имеющейся в нем информации в работе сразу же по приходу этого документа или же необходим запрос в исходящее структурное подразделение о передаче такого же документа, но с обновленной информацией на период обработки.9. ИНФОРМАЦИОННО: уточняется как, кем и когда заполняются выходные документы.10. Заполняется таблица № ДДД на основании информации о движении выходного документа: когда и кем они передаются в другие подразделения. 11. ИНФОРМАЦИОННО: выясняется как фиксируется момент формирования и передачи документа в др. подразделение (другую группу, другому сотруднику). Может быть уточнено количество одновременно выписываемых экземпляров, куда, когда и как каждый направляется12. По каждому документу выявляются его характеристики:- наименование документа, - его обозначение (по ОКУД, регламенту документооборота, СТП, ТУ, временным обозначениям, предложенным рабочими группами Сторон и др.), - объем информации в Мб или символах. Часто эту величину подсчитать достаточно трудно и здесь нужно быть особенно внимательным всем специалистам, производя оценку на основе экспертных методов,- время передачи и время использования документа, - периодичность формирования и использования. - определить процент увеличения объема информации, за который можно принять процент изменения номенклатуры готовой продукции или услугДанные, полученные по этапу обследования, заносятся в таблицу характеристик информационных сообщений (таблица № ВВВ).Если указанные материалы отсутствуют на предприятии, то необходимо проводить более глубокое обследование с целью возмещения отсутствующих данных. Такие данные будут получены в ходе бесед с представителями Заказчика, что существенно увеличит трудоемкость обследования. Кроме того, каждый работник-представитель Исполнителя, проводящий обследование, должен иметь:- план-график и программу обследования, детальные вопросники;- специальные таблицы для заполнения по результатам обследования,- конкретный план и сроки выполнения своих работ;- рабочую тетрадь для записи;Прежде, чем начать общаться с персоналом подразделений необходимо предварительно изучить имеющуюся на предприятии документацию по организации документооборота. Основные сведения о документах, их составе, структуре и назначении, маршрутах их движения и функциях, выполняемых работниками предприятия можно получить из:- технических условий по организации документооборота на предприятии,- регламентов движения, формирования и учета документации на предприятии,- штатного расписания,- должностных инструкций персонала предприятия для подразделений, отмеченных на организационной структуре или приказе по предприятию,- беседы с персоналом аппарата управления, работниками подразделений. Во многих случаях сведения по определенной группе факторов легче и быстрее получить в ходе собеседования с работниками предприятия. Для обследования входящих и исходящих документов применимы два основных метода. При методе инвентаризации собираются сведения обо всех документах. Он позволяет получить наиболее исчерпывающие сведения о потоках информации. Однако в силу большой трудоемкости метод инвентаризации применяется редко.Для обследования систематизированных массовых и регулярно повторяющихся документов более часто используется метод типовых групп, когда регистрации подлежит не каждый документ, а определенный тип однородных документов. После определения состава и характеристик входных/выходных документов уточняются маршруты их движения по подразделениям предприятия (как и внутри подразделения). Сведения о маршрутах их движения заносятся в таблицу №ДДД.Все таблицы, в которых размещены данные, полученные в результате обследования, после согласования с ведущими специалистами подписываются Исполнителем и Заказчиком. Утвержденные таблицы таким образом приобретают юридический статус. На основе этих таблиц начинается проектирование ЛВС. Если таблицы будут содержать ошибки, то и сформированная в результате проектирования ЛВС также будет содержать ошибки. За чей счет - Исполнителя или Заказчика - будут исправляться выявленные в последствии ошибки, можно будет определить на основе подписанных таблиц.На основе таблиц составляется схема информационных потоков, которая будет адекватна исходной топологии ЛВС поскольку каждую транзакцию необходимо передать из точки ее ввода в точку потребления. В дальнейшем эту схему/топологию можно модифицировать по определенным критериям. Перед началом выполнения этой операции необходимо выполнить исследование информационных потоков на основе одного из методов. Выбор метода зависит от показателей оценки эффективности работы сети. Следует учитывать, что процесс создания ЛВС может быть разделен на ряд отдельных, последовательно выполняемых этапов как во времени, так и по группам подразделений. При разработке каждого этапа следует учитывать его влияние как последующие, так и на предыдущие этапы. Однако обследование проводится для всей совокупности этапов одновременно. Составляется графическая и матричная модели информационных потоков. Графическая модель наглядно представляет ИП и может служить в качестве вспомогательного инструмента для анализа ИП на макроуровне. Матричная модель является формализованным описанием графической модели для ее дальнейшего формального анализа и преобразований. Процедуру анализа существенно затрудняет нечеткая логика связей между документами, т.к. для формирования одного выходного документа может потребоваться несколько входных. Какие показатели для этого нужны и все ли они переходят (результат их совместной обработки) в выходной – на указанных моделях выяснить нельзя. И наоборот. Для более детального анализа приходится детализировать графическую и матричные модели до уровня показателей при том ограничении, что несколько показателей формируют только один выходной. Таким образом появляется взаимно однозначное соответствие, а модели превращаются в информационно-функц модели

3.3.Документооборот предприятия. Обследование документооборота и потоков информации осуществляется на основании: - положения (технических условий) о документообороте предприятия,- учетной политики предприятия и правил ведения отчетности (лити),- функциональной структуры. В процессе обследования производится: уточнение применяемой терминологии с целью обеспечения смыслового единства информации; определение объемов формируемой и используемой информации для принятия решений о способах автоматизированной обработки данных; разработка схемы документооборота и модели информационных связей предприятия. Документооборот представляет собой упорядоченную систему сбора, регистрации и движения информации в об имуществе, обязательствах организаций путем сплошного, непрерывного и документального учета всех хозяйственных операций. Объектами документооборота являются документы, информационные сообщения, электронные файлы, базы данных и др. информационные ресурсы, отражающие производственно-хозяйственную деятельность предприятия. Основными задачами документооборота являются:- формирование полной и достоверной информации о деятельности организации и ее имущественном положении, необходимой как внутренним пользователям (руководителям, учредителям, участникам и собственникам имущества организации), так и внешним (инвесторам, кредиторам и другим пользователям бухгалтерской отчетности);- обеспечение информацией, необходимой внутренним и внешним пользователям для контроля за соблюдением законодательства Российской Федерации, положений налогового учета и др. органов управления при осуществлении предприятием хозяйственных операций и их целесообразностью, наличием и движением имущества и обязательств, использованием материальных, трудовых и финансовых ресурсов в соответствии с утвержденными нормами, нормативами и сметами;- предотвращение отрицательных результатов хозяйственной деятельности организации и выявление внутрихозяйственных резервов обеспечения ее финансовой устойчивости. Состав, содержание и последовательность выполнения работ по обследованию потоков документированной информации представлены ниже:- определяются функции всех подразделений, связанных с сетью (когда и кем она выполняется, какая функция является предыдущей и какая последующей),- определяется взаимосвязь функций внутри подразделения. - определяются функции связанные с другими подразделениями относительно входа/выхода,- определяется состав документов для каждой функции относительно входа/выхода.- заполняются соответствующие матрицы или таблицы,- заполняются соответствующие таблицы характеристик документов, При разработке схемы существующего документооборота предприятия составляется матрица, в которую вносятся шифры цехов, отделов, а также участков и служб в соответствии с существующим структурным делением. Для больших предприятий схема документооборота составляется на уровне цехов и отделов, так как схема на уровне более мелких структурных подразделений может быть громоздкой и необозримой. При необходимости составляются дополнительные схемы документооборота внутри цехов и отделов.

Для анализа использования информации при формировании документов составляется схема информационных связей между документами. Она дает представление о направлениях информационных потоков и позволяет определить перечень исходной информации, потребной для формирования выходной информации при разработке алгоритмов. Обследование потоков и состав информации на предприятии в зависимости от конкретных целей и сроков может быть проведено в сокращенном объеме, т. е. без составления схем документооборота и информационных связей или без определения объемов информации, а сразу заполнением необходимых таблиц. При разработке схемы документооборота предприятия может быть составлена матрица, в которую вносятся шифры цехов, отделов, а также участков и служб в соответствии с существующим структурным делением и наименования (обозначения или номера форм) документов. Элементы матрицы равны +1, если документ является входным в структурное подразделение предприятия, -1, если выходным, а 0 – в противном случае. Для больших предприятий схема документооборота составляется на уровне цехов и отделов, так как схема на уровне более мелких структурных подразделений может быть громоздкой и необозримой. При необходимости составляются дополнительные схемы документооборота внутри цехов и отделов.

3.4. Отчет предпроектном обследовании .Отчет о предпроектном обследовании предприятия и результатах анализа материалов обследования содержит следующие разделы: Цель обследования. Основание для обследования. Объект обследования. Организация обследования и состав исполнителей. Программа обследования. Краткая характеристика предприятия. Выводы по анализу организационной структуры предприятия. Результаты обработки опросных листов и других материалов, личных наблюдений. Выводы по анализу функциональной структуры. Результаты анализа потоков информации с представлением загрузки информацией отдельных категорий работников, данные об объемах информации и т. д. Краткое описание объектов автоматизации (конкретных подразделений, функций, задач). Общие рекомендации по организационным мероприятиям, связанным с внедрением сети. Выбор, согласование с Заказчиком и обоснование технико-экономических показателей оценки эффективности внедрения/ модернизации ЛВС Предложения по: совершенствованию организации структуры; совершенствованию функциональной структуры; совершенствованию потоков информации.

4. Требования, предъявляемые к сетям При организации и эксплуатации сети важными требованиями при работе являются следующие: -  производительность; -  надежность и безопасность; -  расширяемость и масштабируемость; -  прозрачность; -  управляемость; -  совместимость. 4.1.Производительность – это характеристика сети, позволяющая оценить, насколько быстро информация передающей рабочей станции достигнет до приемной рабочей станции. На производительность сети влияют следующие характеристики сети: -  конфигурация; -  скорость передачи данных; -  метод доступа к каналу; -  топология сети; -  технология. Если производительность сети перестает отвечать предъявляемым к ней требованиям, то администратор сети может прибегнуть к различным приемам: -  изменить конфигурацию сети таким образом, чтобы структура сети более соответствовала структуре информационных потоков; -  перейти к другой модели построения распределенных приложений, которая позволила бы уменьшить сетевой трафик; -  заменить мосты более скоростными коммутаторами. Но самым радикальным решением в такой ситуации является переход на более скоростную технологию. Если в сети используются традиционные технологии Ethernet или Token Ring, то переход на Fast Ethernet, FDDI или 100VG-AnyLAN позволит сразу в 10 раз увеличить пропускную способность каналов. С ростом масштаба сетей возникла необходимость в повышении их производительности. Одним из способов достижения этого стала их микросегментация. Она позволяет уменьшить число пользователей на один сегмент и снизить объем широковещательного трафика, а значит, повысить производительность сети. Первоначально для микросегментации использовались маршрутизаторы, которые, вообще говоря, не очень приспособлены для этой цели. Решения на их основе были достаточно дорогостоящими и отличались большой временной задержкой и невысокой пропускной способностью. Более подходящими устройствами для микросегментации сетей стали коммутаторы. Благодаря относительно низкой стоимости, высокой производительности и простоте в использовании они быстро завоевали популярность. Таким образом, сети стали строить на базе коммутаторов и маршрутизаторов. Первые обеспечивают высокоскоростную пересылку трафика между сегментами, входящими в одну подсеть, а вторые передают данные между подсетями, ограничивали распространение широковещательного трафика, решали задачи безопасности и т. д. Виртуальные ЛВС (VLAN) обеспечивают возможность создания логических групп пользователей в масштабе корпоративной сети. Виртуальные сети позволяют организовать работу в сети более эффективно. 4.2.Надежность и безопасность Важнейшей характеристикой вычислительных сетей является надежность. Повышение надежности основано на принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры. Отказоустойчивость – это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей как логической машине возможность продолжения действий, заданных программой, после возникновения неисправностей. Введение отказоустойчивости требует избыточного аппаратного и программного обеспечения. Направления, связанные с предотвращением неисправностей и отказоустойчивостью, основные в проблеме надежности. На параллельных вычислительных системах достигается как наиболее высокая производительность, так и, во многих случаях, очень высокая надежность. Имеющиеся ресурсы избыточности в параллельных системах могут гибко использоваться как для повышения производительности, так и для повышения надежности. Следует помнить, что понятие надежности включает не только аппаратные средства, но и программное обеспечение. Главной целью повышения надежности систем является целостность хранимых в них данных. Безопасность – одна из основных задач, решаемых любой нормальной компьютерной сетью. Проблему безопасности можно рассматривать с разных сторон – злонамеренная порча данных, конфиденциальность информации, несанкционированный доступ, хищения и т.п. Обеспечить защиту информации в условиях локальной сети всегда легче, чем при наличии на фирме десятка автономно работающих компьютеров. Практически в вашем распоряжении один инструмент – резервное копирование (backup). Для простоты давайте называть этот процесс резервированием. Суть его состоит в создании в безопасном месте полной копии данных, обновляемой регулярно и как можно чаще. Для персонального компьютера более или менее безопасным носителем служат дискеты. Возможно использование стримера, но это уже дополнительные затраты на аппаратуру. Легче всего обеспечить защиту данных от самых разных неприятностей в случае сети с выделенным файловым сервером. На сервере сосредоточены все наиболее важные файлы, а уберечь одну машину куда проще, чем десять. Концентрированность данных облегчает и резервирование, так как не требуется их собирать по всей сети. Экранированные линии позволяют повысить безопасность и надежность сети. Экранированные системы гораздо более устойчивы к внешним радиочастотным полям. 4.3.Расширяемость (extensibility) означает возможность сравнительно легкого до­бавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной. Масштабируемость (scalability) означает, что сеть позволяет наращивать ко­личество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом про­изводительность сети не ухудшается. Для обеспечения масштабируемости сети приходится применять дополнительное коммуникационное оборудование и спе­циальным образом структурировать сеть.Напри­мер, локальная сеть Ethernet, построенная на основе одного сегмента толстого ко­аксиального кабеля, обладает хорошей расширяемостью, поскольку позволяет легко подключать новые станции. Однако такая сеть имеет ограничение на число станций (не выше 30-40). Наличие такого ограничения и является признаком плохой масштабируемости системы при хорошей расширяе­мости.

4.4 Прозрачность – это такое состояние сети, когда пользователь, работая в сети, не видит ее. Коммуникационная сеть является прозрачной относительно проходящей сквозь нее информации, если выходной поток битов, в точности повторяет входной поток. Но сеть может быть непрозрачной во времени, если из-за меняющихся размеров очередей блоков данных изменяется и время прохождения различных блоков через узлы коммутации. Прозрачность сети по скорости передачи данных указывает, что данные можно передавать с любой нужной скоростью. Если в сети по одним и тем же маршрутам передаются информационные и управляющие (синхронизирующие) сигналы, то говорят, что сеть прозрачна по отношению к типам сигналов. Если передаваемая информация может кодироваться любым способом, то это означает, что сеть прозрачна для любых методов кодировок. Прозрачная сеть является простым решением, в котором для взаимодействия локальных сетей, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, используется принцип Plug-and-play. Прозрачное соединение. Служба прозрачных локальных сетей обеспечивает сквозное (end-to-end) соединение, связывающее между собой удаленные локальные сети. Привлекательность данного решения состоит в том, что эта служба объединяет удаленные друг от друга на значительное расстояние узлы как части локальной сети. Поэтому не нужно вкладывать средства в изучение новых технологий и создание территориально распределенных сетей (Wide-Area Network – WAN). Пользователям требуется только поддерживать локальное соединение, а провайдер службы прозрачных сетей обеспечит беспрепятственное взаимодействие узлов через сеть масштаба города (Metropolitan-Area Network – MAN) или сеть WAN. Службы Прозрачной локальной сети имеют много преимуществ. Например, пользователь может быстро и безопасно передавать большие объемы данных на значительные расстояния, не обременяя себя сложностями, связанными с работой в сетях WAN. 4.5 Управляемость ISO внесла большой вклад в стандартизацию сетей. Модель управления сети является основным средством для понимания главных функций систем управления сети. Эта модель состоит из 5 концептуальных областей: -  управление эффективностью; -  управление конфигурацией; -  управление учетом использования ресурсов; -  управление неисправностями; -  управление защитой данных. Управление эффективностью Цель управления эффективностью – измерение и обеспечение различных аспектов эффективности сети для того, чтобы межсетевая эффективность могла поддерживаться на приемлемом уровне. Примерами переменных эффективности, которые могли бы быть обеспечены, являются пропускная способность сети, время реакции пользователей и коэффициент использования линии. Управление эффективностью включает несколько этапов: 1.  сбор информации об эффективности по тем переменным, которые представляют интерес для администраторов сети; 2.  анализ информации для определения нормальных (базовая строка) уровней; 3.  определение соответствующих порогов эффективности для каждой важной переменной таким образом, что превышение этих порогов указывает на наличие проблемы в сети, достойной внимания. Управление конфигурацией Цель управления конфигурацией – контролирование информации о сетевой и системной конфигурации для того, чтобы можно было отслеживать и управлять воздействием на работу сети различных версий аппаратных и программных элементов. Т.к. все аппаратные и программные элементы имеют эксплуатационные отклонения, погрешности (или то и другое вместе), которые могут влиять на работу сети, такая информация важна для поддержания гладкой работы сети. Каждое устройство сети располагает разнообразной информацией о версиях, ассоциируемых с ним. Чтобы обеспечить легкий доступ, подсистемы управления конфигурацией хранят эту информацию в базе данных. Когда возникает какая-нибудь проблема, в этой базе данных может быть проведен поиск ключей, которые могли бы помочь решить эту проблему. Цель управления учетом использования ресурсов – измерение параметров использования сети, чтобы можно было соответствующим образом регулировать ее использование индивидуальными или групповыми пользователями. Такое регулирование минимизирует число проблем в сети (т.к. ресурсы сети могут быть поделены исходя из возможностей источника) и максимизирует равнодоступность к сети для всех пользователей. Цель управления неисправностями – выявить, зафиксировать, уведомить пользователей и (в пределах возможного) автоматически устранить проблемы в сети, с тем чтобы эффективно поддерживать работу сети. Так как неисправности могут привести к простоям или недопустимой деградации сети, управление неисправностями, по всей вероятности, является наиболее широко используемым элементом модели управления сети ISO. Управление неисправностями включает в себя несколько шагов: 1.  определение симптомов проблемы; 2.  изолирование проблемы; 3.  устранение проблемы; 4.  проверка устранения неисправности на всех важных подсистемах; 5.  регистрация обнаружения проблемы и ее решения. Цель управления защитой данных – контроль доступа к сетевым ресурсам в соответствии с местными руководящими принципами, чтобы сделать невозможными саботаж сети и доступ к чувствительной информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения. Например, одна из подсистем управления защитой данных может контролировать регистрацию пользователей ресурса сети, отказывая в доступе тем, кто вводит коды доступа, не соответствующие установленным. Подсистемы управления защитой данных работают путем разделения источников на санкционированные и несанкционированные области. Для некоторых пользователей доступ к любому источнику сети является несоответствующим. Подсистемы управления защитой данных выполняют следующие функции: -  идентифицируют чувствительные ресурсы сети (включая системы, файлы и другие объекты); -  определяют отображения в виде карт между чувствительными источниками сети и набором пользователей;

-  контролируют точки доступа к чувствительным ресурсам сети; -  регистрируют несоответствующий доступ к чувствительным ресурсам сети. 4.6.Совместимость Концепция программной совместимости впервые в широких масштабах была применена разработчиками системы IBM/360. Основная задача при проектировании всего ряда моделей этой системы заключалась в создании такой архитектуры, которая была бы одинаковой с точки зрения пользователя для всех моделей системы независимо от цены и производительности каждой из них. Огромные преимущества такого подхода, позволяющего сохранять существующий задел программного обеспечения при переходе на новые (как правило, более производительные) модели, были быстро оценены как производителями компьютеров, так и пользователями, и начиная с этого времени практически все фирмы-поставщики компьютерного оборудования взяли на вооружение эти принципы, поставляя серии совместимых компьютеров. Следует заметить, что со временем даже самая передовая архитектура неизбежно устаревает и возникает потребность внесения радикальных изменений в архитектуру и способы организации вычислительных систем. В настоящее время одним из наиболее важных факторов, определяющих современные тенденции в развитии информационных технологий, является ориентация компаний-поставщиков компьютерного оборудования на рынок прикладных программных средств. Этот переход выдвинул ряд новых требований. Прежде всего, такая вычислительная среда должна позволять гибко менять количество и состав аппаратных средств и программного обеспечения в соответствии с меняющимися требованиями решаемых задач. Во-вторых, она должна обеспечивать возможность запуска одних и тех же программных систем на различных аппаратных платформах, т.е. обеспечивать мобильность программного обеспечения. В–третьих, эта среда должна гарантировать возможность применения одних и тех же человеко-машинных интерфейсов на всех компьютерах, входящих в неоднородную сеть. В условиях жесткой конкуренции производителей аппаратных платформ и программного обеспечения сформировалась концепция открытых систем, представляющая собой совокупность стандартов на различные компоненты вычислительной среды, предназначенных для обеспечения мобильности программных средств в рамках неоднородной, распределенной вычислительной системы.

5. Информационная модель объекта управления. В процессе функционирования сложных систем (биологических, технических и пр.) входящие в них объекты постоянно обмениваются информацией. Для поддержания своей жизнедеятельности любой живой организм постоянно получает информацию из внешнего мира с помощью органов чувств, обрабатывает ее и управляет своим поведением (например, перемещаясь в пространстве, избегает опасности). В процессе управления полетом самолета в режиме автопилота бортовой компьютер получает информацию от датчиков (скорости, высоты и пр.), обрабатывает ее и передает команды на исполнительные механизмы, изменяющие режим полета (закрылки, клапаны, регулирующие работу двигателей, и пр.). В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие двух объектов - управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи - информация о состоянии управляемого объекта. Разомкнутые системы управления. Если в процессе управления не учитывается состояние управляемого объекта и обеспечивается управление только по прямому каналу (от управляющего объекта к управляемому), то такие системы управления называются разомкнутыми. Информационную модель разомкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью схемы. В качестве примера разомкнутой системы управления рассмотрим процесс записи информации на гибкий диск, в котором объект "Дисковод" (управляющий объект) изменяет состояние объекта "Дискета" (управляемый объект). Для того чтобы информация могла быть записана, необходимо установить магнитную головку дисковода над определенной концентрической дорожкой диска. При записи информации на гибкие диски не требуется особой точности установки (имеется всего 80 дорожек) и можно не учитывать возможные (например, от нагревания) механические деформации носителя, поэтому управляющий объект (дисковод) просто перемещает магнитную головку на определенное расстояние вдоль радиуса управляемого объекта (дискеты). Замкнутые системы управления. В замкнутых системах управления управляющий объект по прямому каналу управления производит необходимые действия над объектом управления, а по каналу обратной связи получает информацию о его реальных параметрах. Это позволяет осуществлять управление с гораздо большей точностью. Информационную модель замкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью схемы. Примером использования замкнутой системы управления является процесс записи на жесткие диски. При записи информации на жесткие диски требуется особая точность установки магнитных головок, так как на рабочей поверхности носителя имеются тысячи дорожек и необходимо учитывать механические деформации магнитного носителя (например, в результате изменения температуры). Система управления магнитными головками винчестера постоянно получает информацию о реальном положении магнитных головок по каналу обратной связи, а по прямому каналу выставляет головки над поверхностью носителя с большой точностью.

6.1.Топология физических связей В первую очередь необходимо выбрать способ организации физических связей, то есть топологию. Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование, например концентраторы), а ребрам - физические связи между ними. Компьютеры, подключенные к сети, часто называют станциями или узлами сети. Заметим, что конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. Логические связи представляют собой маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования. Выбор топологии электрических связей существенно влияет на многие характеристики сети. Например, наличие резервных связей повышает надежность сети и делает возможным балансирование загрузки отдельных каналов. Простота присоединения новых узлов, свойственная некоторым топологиям, делает сеть легко расширяемой. Экономические соображения часто приводят к выбору топологий, для которых характерна минимальная суммарная длина линий связи. Рассмотрим некоторые, наиболее часто встречающиеся топологии. Полносвязная топология соответствует сети, в которой каждый компьютер сети связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким и неэффективным. Действительно, каждый компьютер в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных компьютеров сети. Для каждой пары компьютеров должна быть выделена отдельная электрическая линия связи. Полносвязные топологии применяются редко, так как не удовлетворяют ни одному из приведенных выше требований. Чаще этот вид топологии используется в многомашинных комплексах или глобальных сетях при небольшом количестве компьютеров. Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя компьютерами может потребоваться промежуточная передача данных через другие узлы сети. Ячеистая топология (mesh) получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей. Общая шина является очень распространенной (а до недавнего времени самой распространенной) топологией для локальных сетей. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме "монтажного ИЛИ". Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки, унифицирует подключение различных модулей, обеспечивает возможность почти мгновенного широковещательного обращения ко всем станциям сети. Таким образом, основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. К сожалению, дефект коаксиального разъема редкостью не является. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети. Топология звезда. В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной - существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи. К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях. В сетях с кольцевой конфигурацией данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как "свои", то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи - данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату. Часто это свойство кольца используется для тестирования связности сети и поиска узла, работающего некорректно. Для этого в сеть посылаются специальные тестовые сообщения.

6.2.Синтез топологической структуры крупномасштабных ГИВС наталкивается на ряд трудностей, связанных с ограниченными возможностями используемой вычислительной техники, большими размерностями характеристик потоков информации, координат оконечных пунктов сети, многоэкстремальностью решаемой задачи, несовершенностью используемых методов оптимизации. Перечисленные трудности вызывают необходимость использования декомпозиционного подхода, позволяющего свести решение сложной задачи к ряду более простых. В практике проектирования общая задача синтеза топологической структуры сети разбивается на ряд подзадач: определение числа и местоположения узлов коммутации, синтез низовых сетей, синтез магистральной сети. Решение перечисленных частных задач, в совокупности составляющих общую задачу синтеза, осуществляется, как правило, с использованием приближенных эвристических методов.Указанные частные задачи синтеза не являются строго независимыми. Поэтому решение задачи оптимизации по частям и объединение полученных решений в единую систему не позволяет получить точное решение всей задачи в целом. Однако, вследствие перечисленных трудностей, такой подход широко применяется в практике проектирования крупномасштабных информационных сетей. Разделение общей задачи на подзадачи условно, так как общие алгоритмы синтеза носят итеративный характер и решения, полученные для частных задач, последовательно уточняются по результатам решения других задач.При сравнении вариантов структуры сети возникает необходимость ее оценки. Успех оптимизации зависит не только от точности моделей функционирования и совершенства математического аппарата, но и от выбранного критерия оптимизации.Используется два подхода к выбору критериев оптимизации:1. Из множества параметров системы выбирается один наиболее важный показатель, а на остальные накладываются ограничения, т.е. математическая задача сводится к нахождению условного экстремума.2. На основе исходного множества параметров строится обобщенный критерий, наиболее полно характеризующий систему, при этом задача обычно сводится к нахождению безусловного экстремума.

При первом подходе обычно используют такие критерии, как: средняя задержка в сети, стоимость сети и т.д. При втором подходе используют различные комбинации перечисленных параметров (например, произведение стоимости и средней задержки в сети).В наиболее общем виде задача синтеза топологии информационной сети часто формулируется следующим образом. Заданы число и расположение источников и получателей информации, требования к потокам сообщений между парами источник- получатель, известны стоимости оборудования сети. Необходимо минимизировать стоимость всех линий на множестве возможных топологий, пропускных способностей каналов передачи и способах выбора пути (маршрута) передачи при ограничениях на пропускную способность каналов, среднюю задержку в передаче информации и надежность сети. Часто минимизируют среднюю задержку в сети при ограничениях на стоимость сети.Требования к передаваемым потокам сообщений в большинстве случаев задаются в виде матрицы требований на передачу потоков (трафика) 7F0=722f4ij7220, где 7f4ij7 0- средняя интенсивность потока из узла a4i0, предназначенного узлу a4j0. Стоимости оборудования сети должны быть заданы для всех потенциальных линий связи в зависимости от их пропускной способности с4i0: s4i0(с4i0), i = 1, 2, ..., m, где s4i0(с4i0) - стоимость i-й линии связи при ее пропускной способности с4i0; m - число линий связи.Множество линий связи, соответствующее возможной топологии, обозначим B. Число линий связи при N узлах может доходить до N770(N-1)/2, если допустима любая связь между узлами.Обозначим7 L0=(7l410,7l420,...,7l4m0) - вектор средней величины потока через линии связи при оптимальных маршрутах потоков сообщений, 7l4i0 - средний поток сообщений (информации) в i-линии. Такой вектор 7L0 называется многопродуктовым потоком. Он является результатом суммирования однопродуктовых потоков:где 7l0 - поток от узла a4j0 к узлу a4k0, направляемый 5i0 по i-й линии связи.Матрица 7F0 и способ выбора путей передачи информации (маршрутов) однозначно определяют вектор 7L0.Обозначим также C=(c410,c420,...,c4m0) - вектор пропускных способностей линий связи, T - средняя величина задержки передачи, [T] - максимально допустимая величина средней задержки. Тогда задача выбора топологии ГИВС может быть сформулирована так: - заданы расположение источников и получателей информации сети, матрица требований на передачу потоков Ф, функции затрат s4i0(с4i0) для всех потенциальных линий связи; m- требуется минимизировать S(B,C)=7S0 s4i0(с4i0)5,0 5i=1где B - множество линий связи мощностью m, соответствующих возможной топологии, при условиях 7L , 0C,7 0T7 ,0 [T]. Под мощностью будем понимать число реальных (проводных) линий связи в канале связи.Кроме того, обычно накладываются некоторые ограничения на множество B. Например, можно учесть надежностные требования, поставив ограничение, чтобы сеть была двусвязной (чтобы между любой парой узлов было не менее двух независимых путей) или трехсвязной. Если не накладывать ограничений на множество B, то полученная топологическая структура, очевидно, будет в классе деревьев.В связи с многообразием требований, алгоритмической сложностью, невозможностью перебора всех вариантов строгое решение задачи оптимизации ГИВС большой размерности невозможно даже с помощью ЭВМ, кроме того, на этапе проектирования сети известны лишь приблизительные характеристики требований на передачу потоков информации, поэтому использование точных методов решения является нерациональным. В практике проектирования структуры ГИВС наибольшее применение нашли приближенные, квазиоптимальные эвристические методы. Целью данного цикла лабораторных работ и является знакомство студента с постановкой задач синтеза структуры ГИВС, используемыми моделями и эвристическими методами решения задач оптимизации.